[發(fā)明專利]一種高能動力鉛酸蓄電池板柵合金及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710895851.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107760922A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建華;楊紹坡
• 申請（專利權(quán)）人: 河北超威電源有限公司
• 主分類號: C22C11/06
• 分類號: C22C11/06;H01M4/68;H01M10/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)33217
• 代理人: 項軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高能動力鉛酸蓄電池板柵合金及其制備方法。

背景技術(shù)

板柵合金成分對電池性能具有非常重要的影響。在蓄電池行業(yè)的發(fā)展中，經(jīng)歷了從純鉛到鉛銻合金，從鉛銻合金到鉛鈣合金的發(fā)展的歷程。純鉛由于板柵合金較軟，對于重力澆鑄而言是無法完成操作的。影響了產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)。銻添加到板柵合金中，可以提升板柵的硬度，而且具有非常好的循環(huán)性能，但是由于銻的析氫過電位較低，電池失水量較高，影響了電池的使用壽命。鉛鈣合金具有析氣量較低，失水量少，但是硫酸鈣是電的不良導(dǎo)體，電池深度放電存在循環(huán)壽命低的缺點。

作為動力電池應(yīng)用中，比較理想的板柵合金，應(yīng)具有耐腐蝕性能優(yōu)良，析氣量低，內(nèi)阻低，使用壽命長等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高能動力鉛酸蓄電池板柵合金及其制備方法，能夠有效解決現(xiàn)有板柵耐腐蝕性低、電池深度放電循環(huán)壽命低的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種高能動力鉛酸蓄電池板柵合金，按重量百分比包括以下物質(zhì)：錫為0.5～2.0％、鈰為 0.01～0.04％、鎂為0.05～0.15％、鈉為0.01～0.05％、銀為0.001～0.004％，其余為鉛。

優(yōu)選的，錫為0.5％、鈰為0.01％、鎂為0.05％、鈉為0.01％、銀為0.001％，其余為鉛；該方案制作的板柵適合于蓄電池放電深度較低的環(huán)境中使用，對于平時上下班騎行的消費者最為適合。

優(yōu)選的，錫為1.2％、鈰為0.03％、鎂為0.1％、鈉為0.03％、銀為0.004％，其余為鉛；該方案適合于蓄電池騎行里程長，放電深度較深的消費者使用。尤其對那些大功率電動車，每天要將電池內(nèi)部電量消耗殆盡的用戶，該合金成分的蓄電池是其理想的選擇。

優(yōu)選的，錫為2.0％、鈰為0.04％、鎂為0.15％、鈉為0.05％、銀為0.003％，其余為鉛；該方案適合于高溫環(huán)境下使用的電動車用戶，由于環(huán)境溫度高，對板柵腐蝕加劇，通過提高M(jìn)g，Sn，Se含量，提高板柵強(qiáng)度和耐腐蝕性能，通過提高Sn含量，提高合金的導(dǎo)電性能和循環(huán)性能。從而延長的極板的使用壽命。

優(yōu)選的，所述鉛為電解鉛，其中鉛純度≥99.994％；避免因鐵、錳等有害金屬的參入引起板柵耐腐蝕性能下降。

一種高能動力鉛酸蓄電池板柵合金制造方法，包括以下步驟：

步驟一：將鉛加熱到550～650攝氏度進(jìn)行融化，然后依次加入錫、鈉、鎂、銀攪拌至少15分鐘以上，以便鎂、錫、鈉、銀之間形成穩(wěn)定合金結(jié)構(gòu)；

步驟二：保持溫度550～600攝氏度，加入鈰攪拌35～50分鐘，然后開始澆筑板柵。

優(yōu)選的，所述步驟一中，每加入一種金屬元素后攪拌至少15分鐘再加入下一種金屬元素；讓加入的金屬元素均勻分布，便于與后加入的金屬元素進(jìn)行反應(yīng)，降低反應(yīng)時間，提高生產(chǎn)效率，同時獲得更加均勻的原料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：傳統(tǒng)板柵采用鉛鈣錫鋁四元合金，而本發(fā)明在板柵合金添加鎂，替代了傳統(tǒng)金屬鈣，在合金成分中，通過添加 Sn,Se,Mg,Ag,Na等成分能夠使板柵具有良好的導(dǎo)電性能和耐腐蝕性能。

在板柵合金中添加錫的添加提高了板柵的抗蠕變性能和導(dǎo)電性能；

在板柵合金中添加稀土金屬鈰，可以提高板柵的硬度，縮短板柵的存放期，細(xì)化合金的晶相的作用；

在板柵合金中添加金屬鈉，提高了板柵的晶粒細(xì)化作用，提高了板柵耐腐蝕性能；

在板柵合金中添加金屬鎂提高了板柵的硬化程度；

在板柵合金中添加金屬銀，提高板柵的合金導(dǎo)電性能和細(xì)化金屬晶相的作用。

電池循環(huán)壽命達(dá)到800次以上，是動力電池的理想選擇，實現(xiàn)板柵合金的革命性突破。

同時根據(jù)各種金屬元素的特性，依次加入各種金屬原料，并進(jìn)行長時間均勻攪拌，是他們之間有充分的反應(yīng)時間。

具體實施方式

實施例一：

一種高能動力鉛酸蓄電池板柵合金，按重量百分比包括以下物質(zhì)：錫為0.5％、鈰為0.01％、鎂為0.05％、鈉為0.01％、銀為0.001％，其余為鉛。該方案制作的板柵適合于蓄電池放電深度較低的環(huán)境中使用，對于平時上下班騎行的消費者最為適合。

實施例二：